Что такое информатика 6 страница

Для формирования растра в мониторе используются специальные управляющие сигналы. В цикле сканирования луч движется по зигзаго­образной траектории от левого верхнего угла экрана до нижнего право­го. Прямой ход луча по горизонтали осуществляется сигналом строчной (горизонтальной) развертки, а по вертикали - (вертикальной) кадровой. Перевод луча из крайней правой точки строки в крайнюю левую точку следующей строки (обратный горизонтальный ход луча) и из крайней правой позиции последней строки экрана в крайнюю левую позицию первой строки (вертикальный обратный ход луча) осуществляется спе­циальными сигналами обратного хода.

Наиболее важными для монитора являются следующие параметры: частота вертикальной синхронизации (кадровая развертка), частота го­ризонтальной синхронизации (строчная развертка) и полоса пропуска­ния видеосигнала. Кадровая частота определяется обычно в герцах и во многом определяет устойчивость изображения (отсутствие мерцаний) Как известно, человеческий глаз воспринимает смену изображений с частотой выше 20-25 Гц практически как непрерывное движение. Чем выше частота кадров, тем устойчивее изображение. Однако повышение этой частоты требует увеличения частоты строчкой развертки, так как уменьшается время, отводимое на формирование каждой точки изобра­жения. Частота строк в килогерцах, вообще говоря, определяется произ­ведением частоты вертикальной развертки на количество выводимых строк в одном кадре (разрешающая способность по вертикали). Полоса видеосигнала, измеряемая в мегагерцах, определяет самые высокие частоты в видеосигнале. Приблизительно эта величина может быть оп­ределена произведением количества точек в строке (разрешающая спо­собность по горизонтали) на частоту строчной развертки. Например, ор­ганизация VESA (Video Electronics Standards Association) рекомендовала использовать следующие частоты кадровой развертки (см. табл. 3):

Табл.3

Не менее значимым фактором, чем частота кадровой развертки, яв­ляется способ формирования изображения на экране монитора в режи­мах высокого разрешения - строчный или чересстрочный. При строчном способе формирования изображения все строки кадра выводятся в те­чение одного периода кадровой развертки, при чересстрочном - за один период кадровой развертки выводятся четные строки изображения, а за следующий - нечетные. Таким образом, говорят, что один кадр делится на два поля. Последний способ, кстати, используется и в телевизорах. Совершенно нетрудно заметить, что в случае чересстрочной развертки эквивалентная частота кадров снижается вдвое. Это позволяет доста­точно легко увеличивать разрешающую способность монитора, хотя и в ущерб качеству изображения.

Некоторые исследования, проведенные различными организациями здравоохранения, показали, что излучения, сопровождающие работу монитора, могут существенно сказываться на здоровье человека. Заме­тим, что спектр этого излучения достаточно широк, это и мягкое рентге­новское излучение, и инфракрасное, и радиоизлучение, а также элек­тростатические поля. Мониторы должны соответствовать тестам SSI 3/92 Шведского национального института защиты от излучения.

4.14 Клавиатура

Клавиатура является пока одним из основных устройств ввода ин­формации в компьютер. В техническом аспекте компьютерная клавиату­ра представляет совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным образом определен­ную электрическую цепь. В настоящее время наиболее распространены два типа клавиатур: с механическими и мембранными переключателя­ми. В первом случае датчик представляет собой традиционный меха­низм с контактами из драгоценного металла, а во втором - тонкие посе­ребренные листки пластика, между которыми с небольшим воздушным зазором находится, например, проводящая жидкость.

Внутри корпуса клавиатуры, помимо датчиков клавиш, расположены электронные схемы дешифрации. Сам же контроллер клавиатуры нахо­дится на системной плате и выполнен обычно в виде отдельной микро­схемы. Для различных моделей компьютеров тип контроллера клавиа­туры может отличаться. Большинство современных клавиатур либо имеют переключатель режимов (например, XT/AT), либо автоматически определяют тип контроллера.

Основной принцип работы клавиатуры вместе с микросхемой кон­троллера заключается в сканировании (постоянной проверке состояния с большой скоростью) переключателей клавиш. Замыканию и размыка­нию любого из этих переключателей (т.е. нажатию или отпусканию кла­виши) соответствует уникальный цифровой код - скан-код (размером один байт). Кроме того, при каждом размыкании и замыкании переклю­чателей контроллер клавиатуры инициирует аппаратный запрос, кото­рый обслуживается специальной подпрограммой, входящей в состав ROM BIOS. Процедура обработки запроса включает, в частности, такие операции, как считывание скан-кода из порта (адресуемая ячейка) кон­троллера клавиатуры, трансляцию этого кода в расширенный код ASCII (два байта: старший - скан-код, младший - ASCII), сохранение оттранс­лированного кода в циклическом буфере клавиатуры, слежение за со­стоянием служебных клавиш (например, Shift, Alt, Ctrl), детектирование специальных комбинаций клавиш (например, Ctrl+Alt+Del, Ctrl+Break) и т.п. Заметим, что микросхема контроллера клавиатуры имеет собствен­ный встроенный буфер.

Привлекательность той или иной клавиатуры в основном зависит от расположения клавиш, тактильных ощущений и усилия при нажатии клавиши. Независимо от используемой технологии, сила, требуемая для нажатия клавиши, составляет около 20-50 г, а рабочий ход - около 4 мм.

Подавляющее большинство современных IBM-совместимых компь­ютеров используют так называемую улучшенную (enhanced) или расши­ренную клавиатуру. Основное улучшение по сравнению со стандартной клавиатурой AT касается общего числа (101 и более) и расположения клавиш. Наиболее распространенным стандартом расположения клавиш является QWERTY (ЙЦУКЕН). Есть около 60 клавиш с буквами, цифра­ми, знаками пунктуации и другими символами, встречающимися в пе­чатных текстах, и еще около 40 клавиш, предназначенных для управле­ния компьютером и исполнением программ. Продублированы клавиши управления курсором, а также клавиши Ctrl и Alt. Функциональные кла­виши F1-F10 перенесены в верхний ряд и к ним добавлены две новые (F11 и F12). Габаритные размеры стандартной клавиатуры составляют примерно З0*190*450 мм, а вес - около 1 кг.

Соединители в кабелях для клавиатуры - это обычно трубчатые штекеры с пятью контактными выводами.

Говоря о клавиатуре, нельзя не упомянуть о том, каким образом осуществляется ввод в компьютер символов русского алфавита. Для этого используются специальные программы, называемые драйверами клавиатуры, загрузка которых в оперативную память происходит каждый раз при включении компьютера. Написано множество программ руси­фикаторов клавиатуры.

Широко используются драйверы, в которых для переключения кла­виатуры из режима ввода латинских символов в режим ввода русских и наоборот используется одновременное нажатие правой и левой клавиш {Shift}, либо правой клавиши {Ctrl}. Удобными в использовании являются драйверы, отображающие переключение из одного режима в другой цветной рамкой по периметру экрана, (что приемлемо для текстовых редакторов, работающих под DOS).

4.15 Принтеры

Пожалуй, самым популярным устройством вывода информации для IBM-совместимых компьютеров является принтер. Все печатающие уст­ройства (принтеры) можно подразделить на последовательные, строч­ные и страничные. Принадлежность принтера к той или иной из пере­численных групп зависит от того, формирует он на бумаге символ за символом, сразу всю строку или целую страницу.

Идея матричных печатающих устройств заключается в том, что все мыслимые (и немыслимые) знаки воспроизводятся ими из набора от­дельных точек, наносимых на бумагу тем или иным способом. Все печа­тающие устройства (за исключением, пожалуй, страничных) по принципу действия могут быть ударными (impact) или безударными (non-impact).

Большинство принтеров, работающих (и продаваемых) сейчас с IBM-совместимыми компьютерами в нашей стране, могут быть причис­лены к группе последовательных, ударных матричных печатающих уст­ройств: вертикальный ряд (или два ряда) игл «вколачивает» краситель с ленты прямо в бумагу, формируя последовательно символ за символом. Такое засилье игольчатых вполне объясняется приемлемым качеством их печати, невысокой ценой расходных материалов (красящей ленты) и используемой бумаги. Кстати, обычно возможно использование как форматной, так и рулонной бумаги. Головка принтера может быть осна­щена 9, 18 или 24 иголками. Существуют модели принтеров как с широ­кой (формат A3), так и с узкой (формат А4) кареткой. Высокое качество печати достигается в режимах NLQ (Near Letter Quality) для 9- игольчатых (почти машинописное) и LQ (Letter Quality) для 24- игольчатых принтеров. Как правило, современные принтеры оснащены резидентными или загружаемыми масштабируемыми шрифтами. Ско­рость печати для высокопроизводительных моделей может составлять до 380 знаков в секунду. Одна из причин выбора игольчатых принтеров заключается в том, что они могут оставлять оттиски букв на бумаге, что важно при составлении контрактов или официальных писем. На рынке ударных матричных принтеров лидируют фирмы Epson, Star Micronics, Okidata. Объем продажи подобных устройств постоянно сужается за счет роста продажи струйных принтеров, которые относятся к безудар­ным устройствам.

Обычно безударными принтерами называются такие устройства, у которых исполнительное устройство, печатающее изображение, не ка­сается бумаги. Не требуется, конечно, пояснять, что безударные печа­тающие устройства работают практически бесшумно, что является од­ним из их несомненных преимуществ. Струйные чернильные принтеры относятся, как правило, к классу последовательных, матричных без­ударных печатающих устройств. Если продолжить уточнение признаков принадлежности печатающих устройств к отдельным группам, можно сказать, что последовательные безударные матричные струйные чер­нильные принтеры, в свою очередь, подразделяются на устройства не­прерывного (continuous drop, continuous jet) и дискретного (drop-on- demand) действия. Последние в своей работе опять же могут использо­вать либо пузырьковую технологию (bubble-jet), либо пьезоэффект. Кстати, первопроходцами этих технологий стали фирмы Canon и Epson. Почти все современные устройства этого класса используют именно две последних технологии печати.

У чернильных устройств, как, впрочем, и у ударных матричных прин­теров, печатающая головка движется только в горизонтальной плоско­сти, а бумага подается вертикально. Сопла (канальные отверстия) на печатающей головке, через которые разбрызгиваются чернила, соответ­ствуют ударным иглам. Количество сопел у разных моделей принтеров, как правило, может варьироваться от 12 до 64. Размер каждого сопла существенно меньше диаметра иглы ударного матричного принтера, по­этому получаемое изображение (теоретически) должно быть четче. К сожалению, это не всегда так, и очень многое зависит от качества ис­пользуемой бумаги (все-таки чернила!).

При использовании метода bubble-jet в каждом сопле находится ма­ленький нагревательный элемент (обычно это тонкопленочный рези­стор), который при пропускании тока за несколько микросекунд нагрева­ется до температуры около 500°С и отдает выделяемое тепло непо­средственно окружающим его чернилам. При резком нагревании обра­зуется чернильный паровой пузырь, который старается вытолкнуть че­рез выходное отверстие сопла необходимую порцию (каплю) жидких чернил. Поскольку при отключении тока тонкопленочный резистор также быстро остывает, паровой пузырь, уменьшаясь в размерах, «подсасы­вает» через входное отверстие сопла новую порцию чернил, которые занимают место «выстеленной» капли.

Как уже было сказано, второй метод для управления соплом ис­пользует пьезоэлектрический элемент. Как известно, обратный пьезо­эффект заключается в деформации пьезокристалла под воздействием электрического поля. Изменение размеров пьезоэлемента, расположен­ного сбоку выходного отверстия сопла, приводит к выбрасыванию капли и приливу через входное отверстие новой порции чернил. При печати высокого качества скорость вывода не превосходит обычно 2-3 страниц в минуту (около 200 знаков в секунду). Печатающие головки некоторых моделей подобных устройств имеют до 64 сопел, через которые черни­ла в виде капель распыляются на поверхность бумаги. Это обеспечива­ет максимальную разрешающую способность - около 360 точек на дюйм. Тем не менее качество печати не всегда высокое. Как правило, струйные принтеры позволяют эмулировать работу наиболее популяр­ных моделей ударных устройств и поддерживают соответствующее про­граммное обеспечение.

Изображение в термопринтере создается путем сконцентрированно­го в нужном месте локального нагревания бумаги. Бумага в данном слу­чае должна иметь очень тонкое термочувствительное покрытие с двумя раздельными бесцветными компонентами. При локальном нагревании цветоформирователь (первый компонент), смешиваясь с предваритель­но обесцвеченным красителем (второй компонент), образует видимое на бумаге пятнышко. В данном случае возможна печать различными цве­тами. Как правило, покрытие, обеспечивающее при печати изображение черного цвета, требует более высоких температур и давления печатаю­щей головки. Но на бумаге с покрытием, обеспечивающим печать голу­бым цветом, хотя она и допускает обычно более высокие скорости вы­вода, полученное изображение со временем бледнеет и становится не­пригодным для практического использования.

Основными составными частями печатающей головки термопринте­ра являются несколько крошечных нагревательных элементов, которые расположены примерно так же, как иглы в обычном матричном ударном принтере: один над другим в два ряда. Наиболее часто печатающие го­ловки используют два ряда нагревательных элементов, по 12 в каждом, немного смещенных относительно друг друга. Нагрев элементов осуще­ствляется путем пропускания через них электрического тока определен­ной величины. Поскольку сами термоэлементы очень маленькие, то и печатающая головка принтера, как правило, имеет небольшие габарит­ные размеры (всего несколько миллиметров в толщину).

Как у игольчатых и струйных принтеров, печатающая головка тер­мопринтера позиционируется только в горизонтальном направлении, а подача бумаги осуществляется в вертикальном (последовательные принтеры). Не надо, видимо, пояснять, что термопринтеры относятся к группе матричных устройств. Поскольку, вообще говоря, между печа­тающей головкой и бумагой (подчеркиваю, самой бумагой) механиче­ский контакт отсутствует, то термопринтеры - это безударные устройст­ва. К основным недостаткам термопечати следует отнести необходи­мость использования специальной (и, естественно, дорогой) бумаги.

Относительно недавно (по некоторым данным, в 1982 г.) появился новый класс термопринтеров, печатающих уже на обыкновенной бумаге. Такие устройства называются принтерами с термопереносом или термо­графическими печатающими устройствами с подачей красящего веще­ства. Как и обычные термопринтеры, они имеют печатающую головку с нагревательными элементами, правда, эти элементы стали еще мень­ше. Термопластичное красящее вещество, нанесенное на тонкой под­ложке (лента с красителем), попадает на бумагу именно в том месте, где элементами печатающей головки обеспечивается должный нагрев. Кон­структивно такой способ печати достаточно прост, к тому же он обеспе­чивает практически бесшумную работу. Достаточно часто принтеры с термопереносом имеют печатающую головку шириной максимально до­пустимого размера бумаги, используемой в таком принтере (так назы­ваемые строчные или страничные устройства). Лента с красителем в этом случае, разумеется, также должна иметь соответствующую шири­ну. Понятно, что при такой ситуации отпадает потребность в механике, служащей для перемещения печатающей головки вдоль бумаги.

Еще один очень интересный метод печати используется в так назы­ваемых принтерах с термосублимацией. Хотя, возможно, термин «тер­мосублимация» не очень удачен, но он достаточно четко поясняет, ка­ким образом красящему веществу передается необходимая порция энергии сублимации. Напомним, что под сублимацией понимают пере­ход вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкообраз­ную стадию (например, сублимируют при нагревании кристаллы йода). Иначе этот процесс называют еще возгонкой.

Принтеры с термопереносом и термосублимацией красящего веще­ства также относятся к группе матричных безударных печатающих уст­ройств. Понятно, что практически все преимущества матричных принте­ров автоматически можно распространить и на эти типы принтеров. Как правило, не представляет проблемы создание практически любых типов шрифтов с различными атрибутами, нет проблем и при работе в графи­ческом режиме. Кстати, достаточно просто реализуется здесь и негатив изображения (например, белое на черном). По четкости и резкости изо­бражения некоторые модели таких принтеров могут поспорить с хоро­шими лазерными устройствами. Их разрешающая способность состав­ляет обычно 300 точек на дюйм. По скорости печати принтеры с термо­переносом, как правило, уступают современным моделям чернильных струйных печатающих устройств. Физические ограничения по скорости обусловлены в основном задержкой нагрева термоэлементов печатаю­щей головки и процессом переноса красителя.

В принтерах с термосублимацией красителя имеется возможность точного определения необходимого количества красителя, переносимо­го на бумагу. Комбинацией цветов красителей можно подобрать практи­чески любую цветовую палитру. Принтеры с термосублимацией выпол­нены обычно только как цветные, поскольку, пожалуй, ни один тип печа­тающих устройств не обеспечивает лучшей цветопередачи. Наиболее популярными моделями печатающих устройств с термопереносом кра­сящего вещества являются портативные принтеры.

В лазерных принтерах используется электрографический принцип создания изображения - примерно такой же, как и в копировальных ма­шинах. Этот процесс, в частности, включает в себя создание рельефа электростатического потенциала в слое полупроводника с последующей визуализацией этого рельефа. Собственно визуализация осуществляет­ся с помощью частиц сухого порошка - тонера, наносимого на бумагу. Наиболее важными частями лазерного принтера можно считать фото­проводящий цилиндр (печатающий барабан), полупроводниковый лазер и прецизионную оптико-механическую систему, перемещающую луч.

Мощный полупроводниковый лазер генерирует тонкий световой луч, который, отражаясь от вращающегося зеркала, формирует электронное изображение на светочувствительном фотоприемном барабане. Бара­бану предварительно сообщается некий статический заряд. Для получе­ния изображения лазер должен включаться и выключаться, что обеспе­чивается специальной управляющей электроникой принтера. Вращаю­щееся зеркало служит для разворота луча лазера на новую строку, формируемую на поверхности печатающего барабана. Когда луч лазера попадает на предварительно заряженный барабан, заряд стекает с ос­вещенной поверхности. Таким образом, освещаемые и неосвещаемые лазером участки барабана имеют разные заряды. В зависимости от того, как (положительно или отрицательно) заряжены частицы порошкообраз­ного тонера, они будут притягиваться и прилипать к барабану только в областях с разноименным зарядом. После формирования каждой строки специальный прецизионный шаговый двигатель поворачивает барабан так, чтобы можно было формировать следующую строку. Это смещение равняется разрешающей способности принтера и может составлять, на­пример 300, 600 или 1200 точек на дюйм. Данный этап работы во многом напоминает построение изображения на экране монитора (растрирова­ние).

Когда изображение на барабане построено и он покрыт тонером, подаваемый лист заряжается таким образом, чтобы тонер с барабана притягивался к бумаге. После этого изображение закрепляется на ней за счет нагрева частиц тонера до температуры плавления. Окончательную фиксацию изображения осуществляют специальные резиновые валики, прижимающие расплавленный тонер к бумаге.

На рынке лазерных принтеров можно выделить печатающие уст­ройства малого быстродействия (скорость вывода 4-6 страниц в минуту), принтеры среднего быстродействия (7-11 страниц в минуту) и принтеры коллективного использования, так называемые «сетевые» принтеры (более 12 страниц в минуту). Для лазерных принтеров, работающих с бумагой формата А4, стандартом де-факто становится разрешающая способность 600 точек на дюйм. Принтеры, способные работать с бумагой формата A3, как правило, имеют разрешающую способность 1200 точек на дюйм и невысокую скорость вывода - 3-4 страницы в минуту.

К наиболее важным функциональным возможностям принтеров от­носятся такие, как поддержка технологии повышения разрешающей спо­собности, наличие масштабируемых шрифтов (PostScript, TrueType), объем оперативной памяти и т.п. Безусловным лидером на рынке ла­зерных принтеров малого быстродействия является фирма Hewlett Packard.

Кроме лазерных принтеров, существуют так называемые принтеры LED (Light Emitting Diode), которые получили свое название из-за того, что полупроводниковый лазер в них был заменен «гребенкой» мель­чайших светодиодов. Разумеется, в данном случае не требуется слож­ной оптической системы вращающихся зеркал и линз. Изображение од­ной строки на светочувствительном барабане формируется одновре­менно. Одним из лидеров на рынке LED-принтеров можно назвать фир­му Okidata.

4.16 Сканер

Сканером называется устройство, позволяющее вводить в компью­тер образы изображений, представленных в виде текста, рисунков, фо­тографий или другой графической информации. В настоящее время из­вестно два основных типа сканеров - ручной (hand-held) и настольный (desktop). Для того чтобы ввести в компьютер какой-либо документ с по­мощью этого устройства, надо без резких движений провести сканирую­щей головкой по соответствующему изображению. Ширина вводимого изображения для ручных сканеров не превышает обычно 4 дюймов (около 10 см), а длина, очевидно, ограничивается только используемым программным обеспечением. В некоторых моделях ручных сканеров, в угоду повышения разрешающей способности, уменьшают ширину вво­димого изображения. Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую склейку вводимого изображения, т.е. формируют целое изображение из отдельно вводимых его частей.

Настольные сканеры называют и страничными, и планшетными, и даже автосканерами. Такие сканеры позволяют обычно вводить изобра­жения размерами 8,5х11 или 8,5х14 дюймов. Существует три разновид­ности настольных сканеров: flatbed, sheet-fed и overhead.

Flatbed-сканеры - обычно достаточно дорогие устройства, но, пожа­луй, и наиболее «способные». Внешне они чем -то могут напоминать ко­пировальные машины - ксероксы. Для сканирования изображения необ­ходимо открыть крышку сканера, положить сканируемый лист на стек­лянную пластину изображением вниз, после чего закрыть крышку. Все дальнейшее управление процессом сканирования осуществляется с клавиатуры компьютера - при работе с одной из специальных программ, поставляемых вместе с таким сканером. Понятно, что рассмотренная конструкция сканера позволяет (подобно ксероксу) сканировать не толь­ко отдельные листы, но и страницы журнала или книги.

Работа sheet-fed-сканеров чем-то напоминает работу обыкновенной факс-машины. Отдельные листы документов протягиваются через такое устройство, при этом и осуществляется их сканирование. Понятно, ко­нечно, что в этом случае копирование страниц книг и журналов просто невозможно. Рассматриваемые сканеры достаточно широко использу­ются в областях, связанных с оптическим распознаванием символов (Optical Character Recognition, OCR). Для удобства работы shcet-red- сканеры обычно оснащаются устройствам и для автоматической подачи страниц.

Третья разновидность настольных сканеров - overhead сканеры, ко­торые больше всего напоминают несколько своеобразный overhead- проектор. Вводимый документ кладется на поверхность сканера изо­бражением вверх, блок сканирования находится при этом также сверху.

Первые модели черно-белых сканеров могли работать только в двухуровневом (bilevel) режиме, воспринимая или черный, или белый цвет. Таким образом, сканироваться могли только либо штриховые ри­сунки (например, чертежи), либо двухтоновые изображения. Хотя эти сканеры и не могли работать с действительными оттенками серого цве­та, выход для сканирования полутоновых изображений такими сканера­ми был найден. Псевдополутоновой режим (dithering) работы такого ска­нера имитирует оттенки серого цвета, группируя несколько точек вводи­мого изображения в так называемые gray-scale-пиксели. Такие пиксели могут иметь размеры 2х2 (4 точки), 3х3 (9 точек) или 4х4 (16 точек) и т.д. Отношение количества черных точек к белым и определяет уровень се­рого цвета. Например, gray-scale-пиксель размером 4х4 позволяет вос­производить 16 уровней серого (включая и полностью белый цвет). Не следует, правда, забывать, что разрешающая способность сканера при использовании gray-scale-пикселей снижается (в последнем случае в 4 раза).

Полутоновые сканеры используют максимальную разрешающую способность, как правило, только в двухуровневом режиме. Обычно та­кие сканеры поддерживают 16, 64 или 256 оттенков серого цвета для

4- , 6- или 8-разрядного кода, который ставится при этом в соответствие каждой точке изображения. Разрешающая способность сканера измеря­ется количеством различаемых точек на дюйм изображения - dpi (dot per inch). Если в первых моделях сканеров разрешающая способность была обычно 200-300 dpi, то в современных моделях это, как правило, 400, а то и 800 dpi. Обычно разрешение сканера может устанавливаться программным путем в процессе работы из ряда значений 75, 100, 150, 200, 300 и 400 dpi.

Надо сказать, что, благодаря операции интерполяции, выполняемой обычно программно, современные сканеры могут иметь разрешение 800 и даже 1600 dpi. В результате интерполяции на получаемом при скани­ровании изображении сглаживаются кривые линии и исчезают неровно­сти диагональных линий. Для тех, кто не помнит, поясним. Интерполя­ция позволяет отыскивать значения промежуточных величин по уже известным значениям. Например, в результате сканирования один из пикселей имеет значение уровня серого цвета 48, а соседний с ним - 76. Использование простейшей линейной интерполяции позволяет сделать предположение о том, что значение уровня серого цвета для промежу­точного пикселя могло бы быть равно 62 [(48+76)/2]. Если вставить все оценочные значения пикселей в файл отсканированного изображения, то разрешающая способность сканера как бы удвоится, т.е. вместо обычных 400 dpi станет равной 800 dpi.

В настоящее время существует несколько технологий для получе­ния цветных сканируемых изображений. Поясним принцип работы цвет­ного сканера в общем. Сканируемое изображение освещается уже не белым светом, а через вращающийся RGB-светофильтр. Для каждого из основных цветов (красного, зеленого и синего) последовательность опе­раций практически не отличается от последовательности операций при сканировании черно-белого изображения. Исключение составляет, по­жалуй, только этап предварительной обработки и гамма коррекции цве­тов, перед тем как информация передается в компьютер. Понятно, что этот этап является общим для всех цветных сканеров.

В результате трех проходов сканирования получается файл, содер­жащий образ изображения в трех основных цветах - RGB (образ компо­зитного сигнала). Если используется 8-разрядный АЦП, который под­держивает 256 оттенков одного цвета, то каждой точке изображения ставится в соответствие один из 16,7 миллиона возможных цветов (24 разряда).

Надо отметить, что наиболее существенным недостатком описанно­го выше метода является увеличение времени сканирования в три раза. Проблему может представлять также «выравнивание» пикселей при ка­ждом из трех проходов, так как в противном случае возможно размыва­ние оттенков и «смазывание» цветов.

В сканерах известных японских фирм Epson и Sharp, как правило, вместо одного источника света используются три - для каждого цвета отдельно. Это позволяет сканировать изображение всего за один проход и исключает неправильное «выравнивание» пикселей. Сложности этого метода заключаются обычно в подборе источников света со стабильны­ми характеристиками.

Другая японская фирма Seiko Instruments разработала цветной flatbed-сканер SpectraPoint, в котором элементы ПЗС были заменены фототранзисторами. На ширине 8,5 дюймов размещено 10 200 фото­транзисторов, которые расположены в три колонки, по 3400 в каждой. Три цветных фильтра (RGB) расположены так, что каждая колонка фо­тотранзисторов воспринимает только один основной цвет. Высокая плотность интегральных фототранзисторов позволяет достигать хоро­шей разрешающей способности - 400 dpi - без использования редуци­рующей линзы. Применение такой технологии делает сканер SpectraPoint, пожалуй, самым быстрым из всех существующих.

Как правило, образы изображений в компьютере хранятся в графи­ческих файлах формата TIFF (Tagged Image File Format) или в файлах не менее популярного формата PCX. Надо иметь в виду, что при скани­ровании изображений файлы получаются достаточно громоздкими. Так, при вводе полутонового черно-белого изображения размером 8х10 дюймов с 256 оттенками серого цвета и при разрешающей способ­ности 400 dpi будет создан файл размером более 12 Мбайт. Уменьше­ние объема хранимой информации осуществляется обычно «сжатием» таких графических файлов специальными программами -архиваторами (RAR) или в специальных графических форматах (JPG).